JPH0578406U - ツールホルダの固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、例えば中ぐり用工作機械等のスピ
ンドルの先端部にツールホルダを取り付ける際、精密な
芯出しが可能な取付構造に関する。 【構成】 ツールホルダ３のシャンク部３ｃの外径をス
ピンドル１の取付穴２の内径より所定量小さくして差込
み状態のシャンク部３ｃ外周面と取付穴２内周面との間
に筒状の嵌合間隙Ｓを形成するとともに、シャンク部３
ｃを軸方向から傾斜Ｔさせて前記嵌合間隙Ｓの幅を軸方
向に変化させ、この嵌合間隙Ｓにスリット溝１３を有す
る筒状のコレット５を介在せしめて嵌合間隙Ｓ内で軸方
向に移動可能とする。そして、コレット５をシャンク部
３ｃと取付穴２に密着させてツールホルダ３の芯出しを
行った後、ソケットボルト４を締め付ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば中ぐり用工作機械等のスピンドルの先端部にツールホルダを 取り付ける際、精密な芯出しが可能な取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、中ぐり用工作機械において、スピンドル先端に着脱自在となったツール ホルダを取り付けるための取付構造は、例えば第６図に示すようなタイプのもの が知られている。 すなわち、スピンドル５１の端面５１ａには取付穴５２が設けられ、これに対 してツールホルダ５３の固定基準面５３ｂにはシャンク部５３ｃが設けられてい る。そして、取付穴５２内面及びこのシャンク部５３ｃ外面共に軸方向に沿って 平行にストレートに形成され、しかも両者は密着して嵌合し合う程度にほぼ同径 に形成されている。 そして、ツールホルダ５３を取り付ける際は取付穴５２にシャンク部５３ｃを 差込んだ後、ツールホルダ５３側からソケットボルト５４を締め付けて固定する ようにしている。尚、図中５５は刃部である。 しかし、かかるツールホルダ５３は工作精度をあげるために芯出し精度を確保 した状態で取り付ける必要があり、以上のようなタイプの固定装置では手作業で 振れ精度、バイト出し入れ精度を確保するために作業経験を要することから、例 えばシャンク部５３ｃ外面と取付穴５２内面をテーパにしたようなものも知られ ている。 すなわち、軸方向に沿ってシャンク部５３ｃに張り出し端部側が小径となるテ ーパを設けるとともに、取付穴５２に深部側が小径となる略同形のテーパを設け 、両者を嵌め込むことでツールホルダ５３が傾いて取り付けられるのを防止する というものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】 しかし、上述のような装置で両者のテーパ面を密着させながら同時に両者の端 面５１ａ、５３ｂ同士を合わせるためには、テーパ面等を非常に高精度に加工す る必要があり、又、摩耗等によって精度を低下させないために素材の種類等も限 定されるという問題があった。 一方、一部では取付時の軸心精度を高める格別の機能を持たせたような、いわ ゆる花弁ホルダ等の装置も一部では知られているが非常に高価であるという難点 があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

かかる課題を解決するため、本考案はツールホルダの基準面に設けたシャンク 部をスピンドルの端面に設けた取付穴に差込んで固定するための固定装置におい て、シャンク部の外径を取付穴の内径より所定量小さくして差込み状態のシャン ク部外周面と取付穴内周面との間に筒状の嵌合間隙を形成するとともに、このシ ャンク部の外面又は取付穴の内面のいずれか一方側を軸方向から傾斜させて前記 嵌合間隙の幅を軸方向に変化させ、この嵌合間隙に筒状のコレットを介在せしめ て嵌合間隙内で軸方向に移動可能とした。 又、前記ツールホルダには、軸方向に移動可能なクランプ部材を設けてコレッ トの軸方向の後端側を支持せしめる一方、軸方向と直交方向に進退動自在なスク リュピンを設けてクランプ部材に設けた直角孔に係合させ、スクリュピンの進退 動によってクランプ部材を軸方向に移動させるようにした。 又、このコレットの移動機構に関しては、クランプ部材の先端をツールホルダの 先端側の軸心に設けたネジ部に螺合させるようにしてもよい。

【０００５】

【作用】

嵌合間隙内でコレットを軸方向に移動させてコレットによって芯出しする。 この際、嵌合間隙の内面又は外面のいずれか一方をテーパ状として嵌合間隙の 幅を軸方向に変化させ、この嵌合間隙内でコレットを移動させれば、スピンドル の取付穴とツールホルダのシャンク部の間の密着化が図られ、芯出し精度が高ま る。 又、コレットを軸方向に移動させるため、軸方向と直交方向に進退動するスク リュピンを設ければツールホルダの着脱が容易となる。

【０００６】

【実施例】

本考案のツールホルダの固定装置の実施例について添付した図面に基づき説明 する。 図１はツールホルダの固定装置の１実施例を示す断面図、図２は同正面図、図 ３はコレットの斜視図である。

【０００７】 例えば中ぐり工作機械においては、図１に示すように、スピンドル１に対して ツールホルダ３が脱着自在とされ、このツールホルダ３の取付構造として本考案 の固定装置が採用されている。

【０００８】 つまり、スピンドル１の端面１ａには軸心に沿って取付穴２が設けられ、この 取付穴２は端面１ａ側が円形の小径穴部２ａとされ、段部Ｐを介して奥の内部側 が大径穴部２ｂとされるとともに、小径穴部２ａの内面は軸方向に平行となって ストレート孔として形成されている。

【０００９】 一方、ツールホルダ３は大径部３ａと、この大径部３ａの端面の基準面３ｂに 設けられたシャンク部３ｃを備えている。 そしてこのシャンク部３ｃは、前記取付穴２より径の小さい円筒状の張出部と して構成され、外面は軸方向に沿って先細り状に傾斜するテーパ面Ｔとされてい る。

【００１０】 このため、取付穴２にツールホルダ３のシャンク部３ｃを挿し込むと、取付穴 ２内面とシャンク部３ｃ外面との間に、軸方向に幅を異なえる嵌合間隙Ｓが形成 されることとなり、この嵌合間隙Ｓ内に後述するコレット５が介装されることと なる。

【００１１】 ツールホルダ３のシャンク部３ｃには、軸心に沿ってガイド孔６が設けられて いる。そしてこのガイド孔６の奥側には軸中心に小径のネジ部７が設けられると ともに、このガイド孔６の側面には、大径部３ａの外周面から直交方向に穿設さ れた貫通孔８が連通している。

【００１２】 ガイド孔６にはクランプ部材としてのクランプロッド１０が填め込まれている 。 このクランプロッド１０はガイド孔６とほぼ同一径とされてガイド孔６内を摺 動自在とされ、一端側にフランジ部１０ａを備えるとともに、所定箇所に軸径方 向に貫通する直角孔１１を備えている。そして実施例ではこの直角孔１１の一端 側に外側に向かって拡がるテーパ１１ａを設けている。

【００１３】 そして、フランジ部１０ａは後述するコレット５の片側端面に当接し得るよう 、シャンク部３ｃ端面の径より大きく、且つ前記取付穴２の小径穴部２ａより小 さい径としている。

【００１４】 前記貫通孔８内にはスクリュピン１２を設けている。 すなわち、貫通孔８の入口側にはネジ部８ａが設けられ、このネジ部８ａにス クリュピン１２のネジ部１２ａが螺合するとともに、スクリュピン１２の先端に はテーパ部ｔが設けられている。そしてこのテーパ部ｔが前記クランプロッド１ ０の直角孔１１のテーパ１１ａ形成側の開口部から挿し込まれるとともに、直角 孔１１の軸方向一端側の内側面に当接している。そして、スクリュピン１２の進 動によってクランプロッド１２をガイド孔６内側に移動させるような押圧を与え ることが出来るようにされている。

【００１５】 尚、ガイド孔６内でのクランプロッド１２の移動については、スクリュピン１ ２の先端が直角孔１１内に挿入されているので、クランプロッド１２が軸回りに 回転するようなことはないが、別途回転阻止用のキー部材を設けるようにしても よい。

【００１６】 そしてこのように構成されたツールホルダ３は、スピンドル１の端面１ａにそ の基準面３ｂを当接させて、図２に示すように、円周上４ヶ所をソケットボルト ４によって取り付けられることとなる。

【００１７】 次にコレット５は、図３に示すように肉厚ｎが軸方向に変化して一端側が厚肉 で他端側が薄肉となる筒状とされ、周方向に沿って複数の互い違いのスリット溝 １３、…を備えている。そして、この肉厚ｎの変化は、ストレート面である外周 面に対して内周面を傾斜面とすることによって形成され、前記嵌合間隙Ｓの軸方 向の幅変化に対応させている。

【００１８】 このため、このコレット５は前記嵌合間隙Ｓ内に密着して入り込むことが出来 る。 そして、コレット５が嵌合間隙Ｓ内を軸方向に移動することによって、シャン ク部３ｃのテーパ面Ｔは該コレット５を介して取付穴２に密着し、ツールホルダ ３がスピンドル１の軸心に対して精密に芯出しされることになる。

【００１９】 以上のように構成した固定装置において、前述のようにスクリュピン１２を前 進させると、先端のテーパ部ｔによってクランプロッド１０はガイド孔６の内方 側に押込まれ、コレット５もフランジ部１０ａによって押されてテーパ面Ｔによ って押し広げられることになるが、かかるツールホルダ３を取り付ける際は、ス クリュピン１２を弛めておく。

【００２０】 すなわち、スクリュピン１２を弛めておくことによってコレット５の径は収縮 状態にあり、取付孔２内に楽に差込むことが出来る。そして差込んだ後、数本の ソケットボルト４によって軽く仮締めする。

【００２１】 そしてその後、スクリュピン１２を締め付ければ、クランプロッド１０はガイ ド孔６の内方に押され、これとともに引き込まれるコレット５の膨張密着によっ てツールホルダ３の精密な芯出しが行われる。すなわち、内面がテーパ面Ｔに密 着してコレット５の外周部がクリアランス範囲内で押し広げられようとし、取付 穴２との嵌合が密着状態となって芯出しが行われる。 この際、芯出しが終えた時にスピンドル１の端面１ａとツールホルダ３の基準 面３ｂは当接している。 そして、芯出しが終えたら、仮締めしていたソケットボルト４を締め付ける。

【００２２】 次に、図４に基づいて本考案の第２の実施例について説明する。

【００２３】 この実施例はスピンドル１側の取付穴２２を逆テーパとし、ツールホルダ２３ のシャンク部２３ｃをストレート状の張り出しとして、嵌合間隙Ｓの形状を前記 実施例とは逆の形状としたものである。

【００２４】 すなわち、スピンドル１の端面にはリング状の取付部材２１を複数の取付ボル ト２４で取り付けており、この取付部材２１の内面の小径穴部２２ａを外側が狭 まるテーパ状とするとともに、スピンドル１の端面には小径穴部２２ａより径の 大きい大径穴部２２ｂを設けて前記取付穴２２を構成している。

【００２５】 一方、ツールホルダ２３のシャンク部２３ｃの外面は軸方向と平行とされ、ス トレート面とされている。

【００２６】 このため、シャンク部２３ｃと小径穴部２２ａとの間には、軸方向に幅の異な る筒状の環状間隙Ｓが形成されることになるが、この環状間隙Ｓの形状は図１に 示すものとは逆に外面側にテーパ部を有することになる。

【００２７】 そして、コレット２５の形状もこれに合せて外面にテーパ部を有する形状とさ れるが、それ以外の構成は前記の例と同様である。すなわち、ツールホルダ２３ にガイド孔６を設けてクランプロッド１０を摺動自在とする構成、このクランプ ロッド１０のフランジ部１０ａでコレット２５の端面を支持する構成、クランプ ロッド１０に設けた直角孔１１にスクリュピン１２のテーパ部ｔを係合させる構 成等である。

【００２８】 かかる構成にあっても、前記と同様コレット２５を引き込むことで、小径穴部 ２２ａに対してシャンク部２３ｃが密着し、精密な芯出しが行われる。

【００２９】 尚、かかる取付穴２２を取付部材２１によって構成したのは、逆テーパの加工 の困難性を勘案したものであり、直接スピンドル１端面に形成するようにしても よいことは勿論である。

【００３０】 次にクランプロッド１０を移動させるための機構の別実施例について、図５に 基づき説明する。

【００３１】 この実施例では、ツールホルダ３３の先端側に軸心に沿ってネジ穴３４が穿設 されて先端面に向けて貫通し、このネジ穴３４のネジ部にクランプロッド３０先 端のネジ部３０ａが螺合する構成である。

【００３２】 そして、このクランプロッド３０のネジ部３０ａ先端面に例えば六角レンチＲ 用の六角の締め込み用孔３０ｂが設けられている。

【００３３】 このため、この構成では六角レンチＲによってクランプロッド３０を回すこと でクランプロッド３０はネジ作用によって前進し、同時にコレット５が前進して 前記と同様の芯出し効果を得ることが出来る。 尚、以上の図中、１５は刃部である。

【００３４】

【考案の効果】

以上のように本考案のツールホルダの固定装置は、取付穴とシャンク部の間に 嵌合間隙を設け、この嵌合間隙内に配設したコレットを移動自在として芯出しす るようにしたため、着脱頻度の高いツールホルダを単純な操作で且つ至短時間に 芯出しした状態で取り付けることが可能となり、設備非稼働時間の短縮化が図れ る。 又、従来の手作業による組付では振れ精度、バイト出し入れ精度等の精度確保 に作業経験、熟練を要していたが、本案ではかかる経験等に左右されず、ばらつ きのない均一な芯出し精度を得ることが出来る。 更に、本案によると現状のツールホルダを殆どそのままの状態で活用出来るた め、低コストであるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ツールホルダの固定装置の１実施例を示す断面
図

【図２】同正面図

【図３】コレットの斜視図

【図４】固定装置の別実施例を示す断面図

【図５】クランプロッドの移動機構の他の実施例を示す
断面図

【図６】従来の固定装置の断面図

【符号の説明】

１ スピンドル ２ 取付穴 ３ ツールホルダ ３ｃ シャンク部 ５ コレット １０ クランプロッド １１ 直角孔 １２ スクリュピン Ｓ 嵌合間隙

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ツールホルダの基準面に設けたシャンク
   部をスピンドルの端面に設けた取付穴に差込んで固定す
   るための固定装置において、前記シャンク部の外径を取
   付穴の内径より所定量小さくして差込み状態のシャンク
   部外周面と取付穴内周面との間に筒状の嵌合間隙を形成
   し、この嵌合間隙内に芯出し用のコレットを介在せしめ
   ることを特徴とするツールホルダの固定装置。
2. 【請求項２】 前記取付穴の内面又はシャンク部の外面
   のいずれか一方側を軸方向と平行にするとともに、他方
   側を軸方向から傾斜させて前記嵌合間隙の幅を軸方向に
   変化せしめ、前記コレットを嵌合間隙内で軸方向に沿っ
   て移動可能としたことを特徴とする請求項１に記載のツ
   ールホルダの固定装置。
3. 【請求項３】 前記ツールホルダは、前記コレットの後
   端面側を支持して軸方向に移動可能なクランプ部材を備
   え、このクランプ部材に軸方向に直角な直角孔を設ける
   とともに、この直角孔に、軸方向と直交方向に進退動し
   てクランプ部材を軸方向に移動させるスクリュピンを係
   合させたことを特徴とする請求項２に記載のツールホル
   ダの固定装置。
4. 【請求項４】 前記ツールホルダは、前記コレットの後
   端面側を支持して軸方向に移動可能なクランプ部材を備
   え、このクランプ部材の先端は、ツールホルダの先端側
   の軸心に設けたネジ部に螺合することを特徴とする請求
   項２に記載のツールホルダの固定装置。